AS FORMAÇÕES SERRA ALTA, TERESINA E RIO DO RASTO NO FURODE SONDAGEM SP-23-PR (PERMIANO, GRUPO PASSA DOIS, BORDA

LESTE DA BACIA DO PARANÁ)

Rosemarie Rohn1, Augusto Tortolero Araújo Lourenço2, Thiago Meglhioratti3

1 UNESP, Câmpus de Rio Claro, Caixa Postal 178, 13506-900 Rio Claro, SP,rohn@rc.unesp.br.

2 Geólogo graduado na UNESP, Câmpus de Rio Claro, C. P. 178, 13506-900 - Rio Claro,SP, atal20@bol.com.br, ex-bolsista de IC do convênio ANP-UNESP, PRH-05

3 Curso de graduação em Geologia, UNESP, Câmpus de Rio Claro, C. P. 178, 13506-900 -Rio Claro, SP, madmaxth@yahoo.com.br, bolsista de IC da FAPESP (proc. 01/14506-6)

Resumo – O furo de sondagem SP-23-PR da CPRM, localizado em Congonhinhas-PR (coordenadas UTM7374.863N/545.384E e cota 953,64m), abrange o intervalo testemunhado mais extenso do Grupo Passa Dois, na bordaleste da Bacia do Paraná. Foram analisadas as formações Serra Alta, Teresina e o Membro Serrinha da Formação Rio doRasto, numa sucessão de aproximadamente 600m, com ênfase às características litofaciológicas e aos contatoslitoestratigráficos. Quase todo o intervalo é siliciclástico, porém há muitas intercalações carbonáticas, estudadas emdetalhe. O furo de sondagem mostra passagem gradual da Formação Serra Alta para a Teresina, representando atransição de ambientes de sedimentação distais e muito calmos para condições mais proximais a costeiras de um marinterior, dominado por ondas de tempestades, numa ampla bacia intracratônica. Os carbonatos da Formação Teresinasão decimétricos, principalmente micríticos e ooesparíticos, freqüentemente impuros e amalgamados, ricos emostracodes e bivalves endêmicos, correlacionáveis por longas distâncias (conforme interpretações dos perfis geofísicosde outros poços), possivelmente originados nos intervalos climáticos mais secos. A passagem entre as formaçõesTeresina e Rio do Rasto é abrupta, provavelmente discordante, com o aparecimento de arenitos espessos, porém aindacom intercalações de micritas e coquinas. Aparecem também abundantes conchostráceos fósseis, indicadores decondições aquosas continentais.

Palavras-Chave: Bacia do Paraná, Permiano, Grupo Passa Dois, estratigrafia, carbonatos.

Abstract – The borehole SP-23-PR of the CPRM company, located in Congonhinhas-PR (UTM coord.7374.863N/545.384E at an altitude of 953,64m), has the longest cored interval of the Passa Dois Group, in the easternborder of the Paraná Basin. The Serra Alta and the Teresina formations and the Serrinha Member of the Rio do RastoFormation, in an approximately 600m long vertical succession, were analysed with emphasis to the lithofaciology andto the lithostratigraphic boundaries. Almost the whole interval is siliciclastic, but there are many carbonaticintercalations, which were studied in detail. The borehole shows a gradual contact between the Serra Alta and Teresinaformations, suggesting a transition from distal and low energy environments to shallow or coastal settings of an interiorsea, dominated by storm waves, in an intracratonic large basin. The carbonates of the Teresina Formation aredecimetric, mainly micritic and oosparitic, frequently impure and amalgamated, with abundant ostracodes and endemicbivalves, correlationable for long distances (according to the interpreted other borehole wireline logs), and they wereprobably originated during drier climatic intervals. The boundary between the Teresina and the Rio do Rasto formationsis abrupt, probably discordant, chacacterized by the appearance of thick sandstones, but still occurring micritic andcoquine intercalations. There also appear abundant fossil conchostracans, which indicate continental aquaticenvironments.

Keywords: Paraná Basin, Permian, Passa Dois Group, stratigraphy, carbonates.

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1. Introdução

O furo de sondagem SP-23-PR do Projeto Sapopema da CPRM abrange um intervalo testemunhadoexcepcionalmente longo do Grupo Passa Dois na borda leste da Bacia do Paraná (Figura 1), oferecendo uma excelenteoportunidade para o seu estudo detalhado. Os outros poços, abordados anteriormente, perfuraram porções menores dogrupo ou apresentam testemunhos escassos.

No presente trabalho, são apresentados alguns resultados da análise litofaciológica das formações Serra Alta,Teresina e do Membro Serrinha da Formação Rio do Rasto, correspondendo a cerca de 600m do Grupo Passa Dois. Oestudo permitiu melhor caracterização de cada unidade e, principalmente, dos contatos litoestratigráficos (Figuras 2 e3). Em afloramentos, os contatos muitas vezes estão encobertos ou há dúvidas no seu posicionamento devido àrecorrência de fácies e à compartimentação acentuada das unidades por falhas geológicas. Em relação às litofácies,enfatizou-se o estudo dos carbonatos, os quais ocorrem subsidiariamente nas três formações, mas ainda não foramadequadamente descritos e interpretados.

Embora as unidades estudadas não apresentem hidrocarbonetos, sua abordagem é importante no âmbito da“análise de bacias”, especialmente pela presença dos depósitos siliciclástico-carbonáticos mistos, cuja interpretação ébastante complexa.

2. Materiais e Métodos

O furo SP-23-PR está localizado no Município de Congonhinhas (PR), nas coordenadas UTM7374.863N/545.384E e cota 953,64m (Figura 1). Os testemunhos estão guardados no depósito do DNPM, em São Pedro(SP). Infelizmente, faltam testemunhos de alguns intervalos, provavelmente devido à deterioração das caixas demadeira.

Os testemunhos foram descritos em escala centimétrica e fotografados. Muitos carbonatos foram amostrados,resultando na confecção de 110 lâminas petrográficas, estudadas ao microscópio petrográfico convencional. Análisestafonômicas auxiliaram nas interpretações. Análises palinológicas e geoquímicas estão em andamento. Os perfisgeofísicos de raio gama e resistividade do furo de sondagem auxiliaram nas correlações com outros poços. As análisesde ciclos e seqüências estratigráficas deverão ser discutidas em trabalhos futuros.

3. Principais Litofácies e Interpretações

As litofácies encontram-se listadas nas Figuras 1 e 2, sendo subdivididas em siliciclásticas, carbonáticas efosfáticas. Alguns carbonatos foram silicificados durante a diagênese. As rochas fosfáticas, milimétricas, constituídaspor restos de peixes e fezes fossilizadas (bone beds), verificadas principalmente na Formação Serra Alta, não merecerãomaiores considerações.

Quase todas as rochas siliciclásticas são bastante finas, raramente ultrapassando a granulação de areia fina. NaFormação Serra Alta, predominam folhelhos escuros, formando corpos com espessuras submétricas a métricas. Nasoutras unidades, também ocorrem folhelhos escuros, porém com espessuras decimétricas a centimétricas, situados nabase de ciclos granocrescentes ou entre carbonatos.

Siltitos maciços e homogêneos são raros, aparecendo com maior freqüência como corpos decimétricos cinzanas formações Serra Alta e Rio do Rasto.

As litofácies finas mais comuns, na realidade, são rochas heterolíticas constituídas por folhelhos escuros esiltitos a arenitos muito finos claros, com acamamento wavy e/ou lenticular, geralmente bioturbados (IcnofáciesCruziana “empobrecida”). Ascendentemente, pode haver gradação para rochas heterolíticas com maior proporção dearenitos e acamamento flaser. Gretas de contração ocorrem em diversos níveis. Esta litofácies é característica naFormação Teresina, podendo alcançar 3m ou mais de espessura, mas também ocorre no topo de ciclos granocrescentesda Formação Serra Alta e aparece discretamente na Formação Rio do Rasto. Interpreta-se que a litofácies representa aalternância de condições ambientais calmas do “dia-a-dia”, quando havia decantação de argila, com eventos detempestades que induziram ondas e depositaram as frações mais grossas.

Arenitos esbranquiçados muito finos a finos das formações Teresina e Rio do Rasto, com espessurasgeralmente inferiores a 30cm, aparecem maciços ou com estratificação cruzada hummocky ou estratificações cruzadasmenores por ondas. Na base de alguns corpos, podem ocorrer pequenos intraclastos argilosos, procedentes de níveisgretados, ou restos de peixes ou fragmentos de conchas. Os corpos areníticos foram depositados, provavelmente, porondas induzidas por tempestades.

Arenitos esbranquiçados maciços submétricos, com eventuais grânulos de quartzo na base e tendênciagranodecrescente, foram observados somente na Formação Rio do Rasto. Podem representar corpos depositados porfluxos hiperpicnais, porém a falta de estruturas internas como laminações clinoascendentes, tornam a interpretaçãoquestionável. Na formação, ocorrem outros corpos com estratificação cruzada tabular de pequeno porte, aparentementeoriginados por fluxos unidirecionais.

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As rochas carbonáticas são centimétricas a decimétricas e, geralmente, apresentam contato inferior e superior abruptocom as rochas siliciclásticas, exceto em alguns casos especificados adiante. Apesar da pequena espessura, os carbonatospodem ser muito variáveis no sentido vertical, até na escala de lâmina petrográfica.

Carbonatos puros são raros. Os mais importantes, observados principalmente na porção média e superior daFormação Teresina, são calcarenitos espáticos a oóides ou ooesparitos, os quais podem incluir valvas de moluscosdesarticuladas, fragmentadas ou não, comumente orientadas com a superfície convexa para cima. Os bivalves sãoendêmicos à Bacia do Paraná. Os oóides exibem nítidos cristais de calcita em arranjo radial, sem bandas concêntricasbem desenvolvidas. Certa proporção dos oóides apresenta forma alongada, não esférica, principalmente aqueles cujonúcleo é formado por carapaças de ostracodes. Alguns núcleos são constituídos por grãos de quartzo. As característicasdos oóides sugerem que se originaram em bancos (shoals) de ambientes restritos, como em lagunas de salinidadevariável, não em ambientes marinhos. A presença destes carbonatos em níveis aparentemente correlacionáveis desde aborda até pontos mais centrais da bacia (conforme os perfis geofísicos de vários poços) sugere que, em certos“momentos”, as condições “restritas” prevaleceram por grandes extensões e que os bancos de oóides não se distribuíamapenas paralelamente à costa, mas em vários pontos do ambiente aquático. Este ambiente pode ser interpretado comoum mar interior com substrato praticamente horizontal, numa ampla bacia intracratônica. Ondas de tempestadesprovavelmente originavam, retrabalhavam e, finalmente, misturavam os oóides com as conchas. Estas condições eramestabelecidas quando diminuía o aporte de siliciclastos das áreas continentais durante fases transgressivas ou, maisprovavelmente, durante fases climáticas mais secas e com maior salinidade da água.

Outros carbonatos puros da Formação Teresina são calcilutitos ou micritos, geralmente ricos em ostracodes.Estes carbonatos mais finos devem ter sido originados nas depressões entre os bancos de oóides, abaixo do nível debase das ondas de tempestade. Alguns calcilutitos gradam irregularmente para porções coquinóides, formadas porconchas de bivalves em posições caóticas, possivelmente condicionadas por organismos bioturbadores. Algunscarbonatos com oóides têm matriz micrítica, evidenciando mistura nas regiões limítrofes entre os bancos de oóides e asdepressões com lama carbonática. Pequenos estromatólitos foram observados em alguns níveis.

Na Formação Rio do Rasto, também ocorrem alguns calcarenitos espáticos, mas formados inteiramente porpequenos fragmentos de conchas, às vezes, com estratificação cruzada hummocky na porção superior. Um calcilutitodesta formação contém abundantes conchostráceos, indicativos de águas continentais. Não há oóides porque ascondições paleoambientais talvez tenham se tornado restritas demais ou insuficientemente salgadas/alcalinas para a suagênese. Em dois corpos foram observados pequenos oncóides.

Os carbonatos impuros correspondem às litofácies anteriores mencionadas, porém com proporções variáveis degrãos de quartzo e, às vezes, de feldspato, incluindo também folhas permineralizadas por sílica, conchas silicificadas eclastos irregulares de micrita. As variações verticais podem ser muito grandes, ocorrendo, por exemplo, porções dearenitos micríticos alternadas com micritas impuras ao longo de poucos milímetros. Em certos casos, os oóidesaparecem quebrados. Os carbonatos e os siliciclastos originaram-se em tempos e/ou sítios deposicionais distintos e,provavelmente, foram misturados por ação de ondas de tempestades.

4. Contatos Litoestratigráficos

As espessuras das Formações Serra Alta, Teresina e Rio do Rasto no furo de sondagem correspondem,respectivamente, a cerca de 68m, 350m e 170m (estando incompleta a última unidade).

O contato entre as formações Serra Alta e Teresina, conforme demonstrado na Figura 2, é nitidamentetransicional, pois os folhelhos da primeira unidade passam gradualmente a rochas heterolíticas com acamamento wavy,evidenciando condições ambientais gradativamente mais rasas, influenciadas por ondas. É interessante notar queespessos corpos de rochas heterolíticas arenosas já aparecem próximo à base da Formação Teresina e não apenas na suaporção superior, ao contrário de afirmações anteriores. Gretas de contração também aparecem em diversos níveis.

O contato entre as formações Teresina e Rio do Rasto, mostrado na Figura 3, a cerca de 198m de profundidade,caracteriza-se pela sobreposição abrupta de carbonatos por arenitos relativamente espessos, maciços, com pequenosgrânulos ou intraclastos argilosos na base e ligeira tendência granodecrescente, indicativos de maior proximidadecontinental. Não há evidência direta de uma superfície de erosão no contato, mas a grande mudança faciológica sugereque se trata de um contato discordante. Próximo ao contato, não há mais rochas heterolíticas com acamamento wavy,estas reaparecendo apenas discretamente a 10m acima do contato e bem mais acima. Uma das informações maisinteressantes do furo de sondagem é a constatação de um intervalo rico em carbonatos, principalmente micríticos ecoquinóides, entre 38 e 68m acima do contato, de origem lacustre. Conchostráceos, indicativos de águas continentais,ocorrem não muito abundantemente neste intervalo, embora alguns tenham sido observados até num calcilutito. Apresença destes carbonatos na Formação Rio do Rasto, nunca constatada anteriormente, provavelmente já proporcionoumuita confusão nas áreas de afloramentos, evocando erroneamente a unidade subjacente.

Um último aspecto que merece destaque é a cor dos depósitos do Membro Serrinha (Formação Rio do Rasto)no furo de sondagem, a qual permanece relativamente escura (cinza) até 61m acima do contato. Em níveis mais altos,ocorrem apenas algumas pequenas intercalações avermelhadas, ainda predominando a cor cinza. Na maioria dosafloramentos, cores avermelhadas ou, pelo menos, esverdeadas, já aparecem em níveis estratigráficos supostamentemais baixos e têm sido utilizadas para diferenciar as formações Teresina e Rio do Rasto. O estudo do furo de sondagemdemonstrou que este critério não é válido.